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步進(jìn)馬達(dá)


步進(jìn)馬達(dá)是行業(yè)中人士對(duì)“步進(jìn)電機(jī)”的另一種稱呼。

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。

在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為”步距角“，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)馬達(dá)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得


在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)馬達(dá)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。

可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;
同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器


步進(jìn)馬達(dá)須由雙環(huán)脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。
 

步進(jìn)馬達(dá)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）


馬達(dá)外表允許的*高溫度應(yīng)取決于不同馬達(dá)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)馬達(dá)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。


步進(jìn)馬達(dá)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲大是其固有的特點(diǎn)，一般可采用以下方案來(lái)克服：
如步進(jìn)馬達(dá)正好工作在共振區(qū)，可通過(guò)改變減速比等機(jī)械傳動(dòng)避開(kāi)共振區(qū)；采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動(dòng)器，這是*常用的，*簡(jiǎn)單的方法；
距角更小的步進(jìn)馬達(dá)，如三相或五相步進(jìn)馬達(dá)；
換成交流伺服馬達(dá)，幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲，但成本較高；
在馬過(guò)軸上加磁阻尼器，市場(chǎng)上已有這種產(chǎn)品，但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大。


電機(jī)固有步距角：它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)大氣層轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如86BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時(shí)為0.9°、整步工作時(shí)國(guó)1.8°），這個(gè)步距角可以稱之為‘電機(jī)固有步距角’，它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。


步進(jìn)馬達(dá)的相數(shù)：是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)馬達(dá)。
電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為0.9°/1.8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72°


保持轉(zhuǎn)矩(Holdingtorque)：是指步進(jìn)馬達(dá)通電但沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。
它是步進(jìn)馬達(dá)*重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)馬達(dá)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)馬達(dá)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)馬達(dá)*重要的參數(shù)之一。比如，當(dāng)人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)馬達(dá)，在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)馬達(dá)。
Detenttorque：是指步進(jìn)馬達(dá)沒(méi)有通電的情況下， 定子銷往轉(zhuǎn)子的力矩。
Detenttorque在國(guó)內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；
由于反應(yīng)式步進(jìn)馬達(dá)的園子不是永磁材料，所有它沒(méi)有Detenttorque


一般步進(jìn)馬達(dá)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積


步進(jìn)馬達(dá)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng)，并伴有嘯叫聲


步進(jìn)馬達(dá)有一個(gè)技術(shù)參數(shù)：
空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)馬達(dá)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻度應(yīng)更低。
如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚伲?br />

步進(jìn)馬達(dá)需要與其配套的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器才能工作，它的*大特點(diǎn)是定位**


步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下：P=ω·M，ω=2π·n/60，P=2πnM/60，其P為功率單位為瓦，ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓·米，P=2πfM/400(半步工作）其中f為每秒脈沖數(shù)（簡(jiǎn)稱PPS)

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